10.3 Порядок выполнения работы и обработка опытных данных

Включая насос и устанавливая задвижкой 6 определенный расход воды, снимаем показания расходомера, вакуумметра, манометра и ваттметра. Такие измерения производятся при нескольких (6÷7) расходах воды при постоянном числе оборотов (n=2800 об/мин).

Далее устанавливаем другое число оборотов: n=1400 об/мин. Проводим прежние измерения при тех же (или близких к ним) расходах. Обработка полученных данных производится следующим образом.

Напор, развиваемый насосом, определяется из выражения:

(10.1)

где — вакуум во всасывающей трубе, м вод. ст.;

— давление в напорной трубе, м вод. ст.;

— разность в высотном положении вакуумметра и манометра.

,	(10.2)
	(10.3)

Здесь и — соответственно показания вакуумметра и манометра в кг/см².

Величина эффективной мощности находится по формуле:

, Вт,

(10.4)

где — расход воды, м³/с.

Коэффициент полезного действия определяется из выражения:

, %.

(10.5)

Данные опытов и результаты их измерений заносятся в табл. 10.1.

Таблица 10.1

Сводная таблица результатов опытов

№ п/п	Q,	Q,	,	,	,	,	,	,	,	η,
	м3/час	м3/с	кг/см2	кг/см2	м в. ст.	м в. ст.	м в. ст.	кВт	кВт	%

По данным табл. 10.1 строятся энергетические характеристики центробежного насоса (рис. 10.3).

Рис. 10.3. Энергетические характеристики центробежного насоса

10.4 Выводы

В выводах по работе следует сделать сопоставление полученных опытных данных с характеристиками, представленными заводом-изготовителем.

Лабораторная работа № 11 снятие кавитационной характеристики центробежного насоса

11.1 Основные сведения из теории

При понижении давления в каком-либо сечении потока жидкости до давления насыщенного пара происходит нарушение сплошности потока. Образующиеся пустоты переносятся движущейся жидкостью в зону высокого давления, где происходит их захлопывание. Описанное явление в гидромеханике носит название кавитации.

В гидромашинах кавитация сопровождается рядом нежелательных явлений: ухудшением энергетических характеристик, кавитационными разрушениями элементов проточной части, шумом и вибрациями. Работа гидромашины в кавитационном режиме крайне нежелательна.

Для изучения кавитационных качеств гидромашины производят ее кавитационные испытания. Цель таких испытаний — получение кавитационной характеристики. Кавитационная характеристика центробежного насоса представляет собой зависимость напора Н, эффективной мощности N_эф и КПД η насоса от кавитационного запаса при постоянном числе оборотов и производительности.

Кавитационным запасом Δh называется превышение полного напора жидкости во входном патрубке насоса над упругостью ее паров (давлением насыщенного пара) :

.

(11.1)

При больших значениях Δh кавитация в насосе отсутствует и величины Н, N_эф и η от кавитационного запаса не зависят. При уменьшении Δh до определенного значения в лопастной системе рабочего колеса возникает кавитация, которая приводит к уменьшению напора, мощности и КПД. Значение кавитационного запаса, соответствующее этому критическому режиму, называется критическим Δh_кр.

При дальнейшем уменьшении кавитационного запаса Δh < Δh_кр интенсивное развитие кавитации вызывает срыв энергетических характеристик. Примерный вид кавитационной характеристики центробежного насоса представлен на рис. 11.1 (характеристики снимаются при постоянной производительности и постоянном числе оборотов).

Рис. 11.1. Кавитационная характеристика центробежного насоса